Kavitatsioon
Kasutusvaldkond - veepuhastus

Vee puhastamine

Kavitatsioon on tänu oma suurele keskkonnasõbralikkusele ja ühilduvusele teiste protsessidega teedrajav lahendus veepuhastuses. See võib parandada saasteainete vähendamise tõhusust kuni 70% - ilma keemiliste lisanditeta.

Vee puhastamine kavitatsiooni abil põhineb füüsikalis-keemilistel protsessidel, mis toimuvad kavitatsioonimullide kokkukukkumisel. Kohapeal tekivad äärmiselt kõrged rõhud ja temperatuurid, mille tulemuseks on termiliselt lagundav ja oksüdeeriv mõju. Kavitatsiooni käigus tekkivad nihkejõud, lööklained ja reaktiivsed radikaalid avaldavad desinfitseerivat mõju.

Veepuhastussüsteemidesse integreeritud RAPTECH CaviFlow® inline-moodul pakub uuenduslikku ja tõhusat plug & play lahendust jätkusuutlikuks veepuhastuseks:

Orgaaniliste saasteainete oksüdatiivne lagundamine ja reoveesette töötlemine
Bakterite, viiruste ja vetikate rakustruktuuride hävitamine
Emulgeeritud õlide, mikroplastide või kolloidsete osakeste destabiliseerimine.
Kavitatsiooniga toetatud eeltöötlus toetab järgnevate protsesside tõhusust
Õhutamise tõhususe suurendamine

Kavitatsioonipõhise veepuhastuse tüüpilised rakendusvaldkonnad on munitsipaalveepuhastusjaamad, tööstusreovee, protsessivee steriliseerimine ja desinfitseerimine ujulaid. Nafta- ja gaasitööstuses kasutatakse kavitatsiooni nafta eemaldamiseks või rafineerimistehaste reovee puhastamiseks.

Vee puhastamise eelised CaviFlow® inline-mooduliga

Kulutõhusus

Saasteainete tõhus lagundamine

Ilma keemiliste lisanditeta

Tõhusam kui tavapärased protsessid

+70%

Parandamine

Saasteainete lagundamine kavitatsiooni abil

+30%

Võrreldes tõhusamad

tavapärastele meetoditele

Rakendusvaldkonnad

Reoveepuhastusjaamad
Reoveepuhastusjaamad
Tööstusprotsessid ja reovesi
Tehnilised protsessid ja reoveed
Äriline protsess ja reovesi
Põllumajanduslik protsessivesi
Teenindus- ja protsessivesi
Jahutus- ja katlavee
Reoveesette töötlemine
Vee ringlussevõtt
Desinfitseerimine
Joogivee töötlemine
Toorvee töötlemine
Munitsipaalveevarustus
Basseinid

CaviFlow® moodulid

Integratsioon veepuhastusjaamades

CaviFlow® inline-mooduli kavitatsioon kasutab füüsikalisi mõjusid väga tõhusalt, nõuab vähe infrastruktuuri, töötab kiiresti ja on integreeritav ruumi säästval viisil - see teeb sellest eriti kompaktse ja energiatõhusa veepuhastuslahenduse.

Kompaktsed reaktorid tänu suurtele reaktsioonikiirustele

Kavitatsioonimullide kokkuvarisemise ajal valitsevad äärmuslikud tingimused viivad väga kiirete reaktsioonideni. Saasteaineid rünnatakse sekundi murdosa jooksul. See võimaldab kompaktseid reaktori konstruktsioone lühikese viibeaegadega - ideaalne mobiilsete või ruumi säästvate rakenduste jaoks.

Olemasoleva vooluenergia kasutamine

Eriti hüdrodünaamilise kavitatsiooni korral (nt Venturi düüside või kaviteerivate rootorite puhul) saab süsteemi vooluenergiat kasutada või seda kasutada olemasolevate pumpade abil. Võrreldes teiste täiustatud oksüdatsiooniprotsessidega on spetsiifiline energiavajadus väike.

Skaleeritavus ja modulaarsus

Kavitatsioonisüsteemid on modulaarsed ja neid saab hõlpsasti laiendada suuremahuliste rakenduste jaoks. Lihtne integreerimine olemasolevatesse torusüsteemidesse vähendab ruumivajadust.

CaviFlow® moodulid

Integratsioon veepuhastusjaamades

Äärmuslikud füüsilised tingimused

CaviFlow® inline-moodul on vee puhastamisel saasteainete lagundamisel eriti tõhus, sest kavitatsioonimullide kokkuvarisemine tekitab kuni 5000 °C temperatuuri, mitmesaja baari suuruse rõhu, lööklaineid ja tugevat mikroturbulentsi. Need äärmuslikud füüsikalised tingimused käivitavad väga reaktiivsed protsessid - otse vees.

Väga reaktiivsete liikide (radikaalide) moodustumine

Vee (H₂O) ja hapniku termiline lagunemine kavitatsiooni kokkuvarisemise ajal tekitab ka keemilisi radikaale, nagu hüdroksüülradikaale (OH), vesinikperoksiidi (H₂O₂), superoksiid-anioone (O₂) ja osooni (O₃). Need radikaalid on äärmiselt reaktiivsed ja ründavad saasteaineid kohe - nad lõhustavad C-H, C=C ja muud orgaanilised sidemed väiksemateks, sageli kahjututeks molekulideks.

Samaaegsed füüsikalised ja keemilised rünnakud

Lisaks keemilistele radikaalide rünnakutele avaldavad mõju ka ülikiire segamine nihkejõudude ja mikrojugade abil, mis hävitavad mikroorganismide rakuseinad, ning lööklained, mis purustavad osakesi, emulsioone või biokile. See kombinatsioon tagab, et saasteained ei lagundata mitte ainult keemiliselt, vaid ka füüsiliselt destabiliseeritakse või desorbeeritakse.

CaviFlow® moodulid

Integratsioon veepuhastusjaamades

Kavitatsioon koos CaviFlow® inline-mooduliga parandab veepuhastuse õhutamise tõhusust. Kavitatsioonivälja suure dünaamika tõttu intensiivistub oluliselt õhu (või puhta hapniku) ja vee vaheline kontakt. Võrreldes olemasolevate õhutussüsteemidega saab energiavajadust vähendada, säilitades samasuguse jõudluse - see on suur eelis, eriti energiamahukate protsesside puhul.

Suurem hapniku ülekandekiiruse määr mikrogaasimullide kaudu

Kavitatsioonimullide kokkuvarisemine tekitab sekundaarseid mullid, mis on oluliselt väiksemad kui tavapäraselt sissepritsitavad õhumullid. Neil on suurem eripindala, nad tõusevad aeglasemalt, st nad jäävad kauemaks ja lahustuvad vees tõhusamalt. See toob kaasa oluliselt parema hapnikusisendi võrreldes jämedate mullide õhutussüsteemidega.

Intensiivne segamine mikrotasandil

Kavitatsioon tekitab tugevat mikroturbulentsi ja nihkejõudu, mis soodustavad hapniku ühtlast jaotumist kogu reaktoris. Seega on mikroorganismid aktiivmudas paremini varustatud ja vajavad proportsionaalselt vähem hapnikku sama lagundava toime saavutamiseks. See optimeerib veelgi hapnikutarbimist.

Kogu energiavajaduse vähendamine

Kuna hapniku tarbimine energiaühiku kohta suureneb, saab vähendada nõutavat puhuri võimsust (nt suruõhu jaoks) või kasutada olemasolevaid ventilatsioonisüsteeme tõhusamalt. Paljude rakenduste puhul väheneb märkimisväärselt spetsiifiline energiavajadus (kWh/kg O₂).

CaviFlow® moodulid

Integratsioon veepuhastusjaamades

Kavitatsioon CaviFlow® inline-mooduliga töötab ilma keemiliste lisanditeta. See tekitab oksüdeerivaid aineid otse vees, nt hüdroksüülradikaale, ilma et oleks vaja doseerida väliseid kemikaale, nagu osoon, kloor või vesinikperoksiid. Samuti ei ole vaja hoidlaid, doseerimisjaamu ega ohutusinfrastruktuuri, mis säästab ruumi ja energiat. Ainult erijuhtudel - nt väga raskesti lagundatavate ainete puhul või protsessi optimeerimiseks - võib sihipärane kombinatsioon väikeste koguste reagentidega olla kasulik. Selle tulemusena jääb protsess tervikuna ressursisäästlikuks, keskkonnasõbralikuks ja ökonoomseks.

Puudub tagasilöögiefekt ja probleemsed laguproduktid

Erinevalt mõnest keemilisest protsessist (nt kloorimine) ei teki kavitatsiooni puhul ka raskesti kontrollitavaid kõrvalsaadusi. Reaktsiooni tulemuseks on tavaliselt ohutud lõppsaadused, nagu CO₂, H₂O või väiksemad biolagunevad molekulid.

CaviFlow® moodulid

Integratsioon veepuhastusjaamades

Kavitatsioon CaviFlow® inline-mooduliga suurendab bioloogiliste või füüsikalis-keemiliste puhastusetappide tõhusust, mis tähendab, et näiteks järgneva astme õhutamine või filtreerimine nõuab vähem energiat. Samuti saab vähendada lisaainete doseerimist või seda üldse vältida. Lisaks saab kavitatsiooni kasutada pideva protsessina. See võimaldab pidevat ja kontrollitud saasteainete vähendamist - isegi muutuvate söödakontsentratsioonide korral.

Plug & Play koos CaviFlow®-ga

RAPTECHi kavitatsioonitehnoloogiat saab hõlpsasti rakendada veepuhastussüsteemides sekundaarse puhastuse osana, kasutades selleks ettevõttesiseselt väljatöötatud CaviFlow® inline-mooduleid - ja seda ilma suurte investeerimiskuludeta. CaviFlow®-moodulid sobivad integreerimiseks mis tahes sektsiooni õhutamise ja desinfitseerimise vahel.

CaviFlow® | Kohene kasutamine

CaviFlow® inline-moodulid on plug & play ja kergesti puhastatavad ning neid saab kiiresti rakendada olemasolevates reoveepuhastusjaamades. Nad on varustatud ääriku- või keermestatud ühendusega, mistõttu saab neid kohe kasutada. Moodulid jäävad tõhusaks ka siis, kui neid kasutatakse lisandite ja orgaaniliste lahustite sisaldava reovee puhul. See on tingitud sellest, et nende sees ei ole liikuvaid osi.